Исследование воздействия высокочастотного электромагнитного поля на нефтяные шламы тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

СУФЬЯНОВ РАСУЛЬ РАШИТОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА НЕФТЯНЫЕ ШЛАМЫ

Специальность 01.04.14. - теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2005.

Работа выполнена в Башкирском государственном университете

Научные руководители: -

доктор физ.-мат. наук,

профессор |Ф.Л. Саяхов|;

доктор технических наук, профессор Л.А. Ковалева.

Официальные оппоненты: -

доктор технических наук, профессор А.И. Филиппов;

кандидат технических наук, М.В. Голубев.

Ведущее предприятие - Уфимский государственный нефтяной технический университет.

Защита состоится 10_ июня 2005 г. в 16.00 час. На заседании диссертационного совета Д.212.013.04 при Башкирском государственном университете по адресу: 450074, г. Уфа, ул. Фрунзе,32, ауд. 218.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан ОУ мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

доктор физико-математических наук Р.Ф. Шарафутдинов

УсзТо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одним из основных источников загрязнения окружающей среды в результате техногенной деятельности человека являются предприятия нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. В результате аварийных ситуаций, в районах нефтедобычи, трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, а тайже в результате производственной деятельности предприятий нефте-' прЬмышленного комплекса в нашей стране накопилось огромное количе-

стйо нефтешламовых амбаров, которые усугубляют экологическую ситуа-| цию.

Нефтяные шламы, накапливаемые в амбарах, представляют собой сложную многофазную гетерогенную среду из смеси окисленных углеводородов (смол, асфальтенов, парафина), песка, растительного слоя земли, воды, солей, различных химических реагентов, использовавшихся в про-цеёсах добычи, сбора и подготовки товарной нефти. Накопление и хранение нефтесодержащих шламов в амбарах происходит, как правило, в течение многих лет. Они занимают большие площади земли, создают серьезную угрозу окружающей среде, т.к. проникают в почву, попадают в источники воды, испаряются в атмосферу и являются причиной потери значительного количества углеводородного сырья. К нефтяным шламам относят также донные остатки, накапливаемые на дне нефтяных резервуаров предприятий нефтехимии и нефтехимпереработки, которые создают большие проблемы при их очистке.

Актуальность проблемы утилизации нефтяных шламов обусловливается двумя основными задачами: во-первых, это охрана окружающей среды!, во-вторых, использование содержащегося в их составе вторичного сырья (углеводородов, редких металлов и других полезных компонентов).

| Многокомпонентный состав продукции нефтешламовых амбаров, наличие в них различных химических соединений создают многие проблемы в технологии их обработки, извлечения из них товарной нефти, очистки от нефтепродуктов нефтезагрязненных грунтов. Такие нефтешламы, в большинстве своем представляют собой сверхустойчивые эмульсии, не разру-, шлющиеся даже центрифугированием при высоких температурах с добав-

лением реагентов. Высокая агрегативная устойчивость и высокая вязкость нефтяных шламов обусловлены, главным образом, повышенным содержа-I нием асфальтенов, смол, парафинов, механических примесей и воды.

у Одним из способов, способствующих существенному снижению агре-

гатной устойчивости и вязкости нефтяных шламов, является воздействие мощного высокочастотного электромагнитного (ВЧ ЭМ) поля резонансной частоты, предложенный Ф.Л. Саяховым. Такое воздействие предполагает, в

Г*Гс национальная]

I •ИВЛИОТСКА I

■' ¡¡ЪГЗЩ

первую очередь, исследование электрофизических и теплофизических свойств рассматриваемых систем, так как основными параметрами среды, определяющими степень ее взаимодействия с полем ВЧ ЭМ полем, являются его электрофизические характеристики. Кроме того, электромагнитное взаимодействие является фундаментальным и играет определяющую роль в строении и во всех без исключения физических процессах, происходящих в гетерогенных средах.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Исследование влияния воздействия ВЧ ЭМ поля на электрофизические, теплофизические и реологические свойства нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов с целью научного обоснования использования ВЧ ЭМ поля для утилизации нефтяных шламов.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Экспериментальное изучение влияния воздействия ВЧ ЭМ поля на электрофизические, теплофизические и реологические свойства нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов.

2. Экспериментальные исследования процесса нагрева и разрушения водонефтяных эмульсий, нефтешламов и нефтезагрязненных грунтов с различной степенью агрегативной устойчивости при ВЧ ЭМ воздействии.

3. Разработка конструкции установки для утилизации нефтяных шламов воздействием ВЧ ЭМ поля в промышленных условиях.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ.

1. Измерены электрофизические, реологические и теплофизические параметры нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов при различном соотношении углеводородной, водной и твердой части, выявлены закономерности их качественного и количественного изменения после ВЧ ЭМ воздействия. Обнаружены аномальные зависимости значений электрофизических параметров нефтешламов от концентрации углеводородной и твердой части в них, обусловленные образованием двойного электрического слоя и пленочными эффектами, возникающими при адсорбции асфальтосмолистых компонентов на поверхности дисперсных частиц; предложены полуэмпирические формулы для определения диэлектрической проницаемости рассмотренных дисперсных систем.

2. Обоснована возможность количественного определения времени образования адсорбционной пленки из асфальтосмолистых компонентов на поверхности твердых дисперсных частиц и времени установления ад-

I .¿П'яч. ( 4

«О

сорбционного равновесия, основанная на исследовании электрофизических свойств дисперсной среды.

3. Исследовано воздействие ВЧ ЭМ поля на процесс разрушения структуры нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов, показано, что их нагрев является быстрым, энергетически более выгодным, чем другие способы воздействия.

4. Разработана конструкция ВЧ ЭМ четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов в промышленных масштабах, защищенная патентом РФ.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Результаты экспериментальных исследований влияния воздействия ВЧ ЭМ поля на электрофизические, теплофизические и реологические свойства нефтяных шламов и нефтезагрязненных фунтов, показавшие перспективность применения ВЧ ЭМ поля для утилизации нефтяных шламов. Полуэмпирическая зависимость величины диэлектрической проницаемости многофазных гетерогенных дисперсных систем от соотношения воздушной, твердой и углеводородной составляющих.

2. Способ определения времени образования адсорбционной пленки из асфальтосмолистых компонентов на поверхности твердых дисперсных частиц и времени установления адсорбционного равновесия, основанный на исследовании электрофизических свойств дисперсной среды.

3. Результаты экспериментальных исследований процессов нагрева и разрушения устойчивых и сверхустойчивых'эмульсий нефтешлама при ВЧ ЭМ воздействии, показавших перспективность использования энергии ВЧ ЭМ поля для утилизации нефтяных шламов.

4. Конструкция высокочастотного электромагнитного четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Поставленные задачи решались путем экспериментального изучения электрофизических, реологических, тепло-физических свойств нефтяных шламов до и после воздействия высокочастотным электромагнитным полем; визуальными наблюдениями за изменением микроструктуры нефтяного шлама при ВЧ ЭМ воздействии под микроскопом; аппроксимацией зависимостей электрофизических характеристик на основе экспериментально полученных данных и известных теоретических представлений.

ДОСТОВЕРНОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Достоверность экспериментальных измерений электрофизических, те-плофизических и реологических характеристик исследуемых объектов проверялась тестовыми измерениями эталонных жидкостей

Достоверность результатов по разложению свехустойчивых эмульсии нефтешлама и выделению углеводородной части из нефтезагрязненных грунтов при воздействии высокочастотным электромагнитным полем подтверждалась результатами многочисленных экспериментов при различных технологических режимах. Производилась микрофотосъемка этих процессов, что давало визуальное подтверждение результатов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

1. Разработана конструкция ВЧ ЭМ четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов в промышленных масштабах, защищенная патентом РФ.

2. Результаты экспериментальных и теоретических исследований электрофизических свойств нефтезагрязненных грунтов необходимы при практической реализации воздействия на них ВЧ ЭМ поля. Эти результаты могут быть использованы также для создания влагомеров, учитывающих присутствие механических примесей (почвы, песка) и газа в измеряемой среде, в частности, углеводородной.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались на республиканских конференциях аспирантов и молодых ученых (БашГУ, Уфа, 1998-2004 г.г.), на научно-практической конференции «Решение проблем освоения нефтяных месторождений Башкортостана» (Башнипинефть, Уфа 1998 г.), на республиканской научно-практической конференции «Состояние и перспективы использования геофизических методов для решения актуальных задач поисков, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых» (ВНИИГИС, г. Октябрьский, 1999 г.), на II Всероссийской научно-практической конференция «0тходы-2000», (Уфа, 2000 г.), на XXII - XXV школах-семинарах по проблемам механики сплошных сред в системах добычи, сбора, подготовки, транспорта и переработки нефти и газа под руководством академика А.Х. Мирзаджанзаде (ИПТЭР, Уфа, 1998-2002 г.г.), на международной конференции «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья» (ИПНГ РАН, Москва 2004 г.)

1 ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации изложено в 16 научных публикациях и 2 патентах РФ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 131 страницу, включая 55 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 150 наименовании.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении дается общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, поставлены цели и задачи исследования.

В первой главе приведен обзор литературных источников по вопросам классификация нефтешламовых амбаров и физико-химическим характеристикам их продукции. Анализируется экологический вред, причиняемый нефтяными шламами природе. Приведен обзор существующих технологий переработки нефтешламов.

Из результатов литературного обзора установлено, что на сегодняшний день существует ряд технологий утилизации нефтяных шламов, основанных на химическом разделении (применение различных деэмульгато-ров, химических реагентов и их композиций); применении растворителей (ШФЛУ, бензин, газойль и т.д); механическом разделении (гравитационны^ отстой, фильтр- прессы, центрифугирование и т.д.); применении высокий температур; обработке нагретым теплоносителем; промывке дренаж-нор водой; сжигании в специальных печах; биологические методы разложения и т.д. Все эти методы с разной долей успеха испытывались и применялись как в отечественной, так и в зарубежной практике, однако они не да)|1и желаемых результатов.

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию влияния ВЧ ЭМ поля на электрофизические, теплофизические и реологические свойства нефтяных шламов, нефтезагрязненного грунта при различных соотношениях углеводородной и твердой части.

! Основные представления об электрофизических свойствах гетероген-I ньГх сред были изложены в работах Максвелла, в последующем они были

обобщены для более сложных систем Вагнерем, Релеем и Ханай. Сущест-, венный вклад в развитие представлений об электрофизических свойствах

I гетерогенных сред, обусловленных именно их гетерогенностью, внесли

Л.Д. Ландау, Б.В. Дерягин, С.С. Духин, В.Н. Шилов, С. Такашима, Х.П. Шванн, Т.Л. Челидзе, В.Р. Экстерла-Льопис, А.И. Гаврилюк, Д. Фиат, Р.З. Сюняв, И.А. Разилов, P.P. Нигматуллин.

В результате проведенных экспериментальных исследований по изучению теплофизических, электрофизических и реологических свойств многофазных гетерогенных сред и основываясь на известных теоретических представлениях и экспериментальных работах, установлено, что:

-нефтяные шламы, представляющие собой многофазную гетерогенную среду, являются слабопроводящими диэлектриками; особенности поведения этих сред во внешнем электромагнитном поле обусловлены образованием двойного электрического слоя и возникновением в результате этого индуцированного дипольного момента дисперсных частиц;

-при воздействии мощных электромагнитных полей с оптимальным подбором всех его параметров (напряженности, частоты и величины градиента поля, времени воздействия) на многофазные гетерогенные среды, в последних возникают процессы, способствующие интенсивному разделению фаз.

При утилизации продукции нефтешламовых амбаров и очистке нефтяных резервуаров от донных нефтешламовых остатков основной проблемой является их высокая вязкость и, как правило, её нелинейная зависимость от температуры, что требует специального изучения их реологических характеристик. Определение реологических свойств нефтяных пшамов проводилось на вискозиметре «ЯИеот^ег» по Геплеру и ротационном вискозиметре "РЕОТЕСТ 2".

Нефтяные шламы при нормальных условиях по реологическим свойствам относятся к неньютоновским жидкостям. Реологические свойства таких систем подробно изучены в работах А.Х. Мирзаджанзаде, Р.З. Са-фиевой, З.И. Сюнява и др.

На рис. 1. в качестве примера приведены кривые зависимости вязкости Т1 от температуры в полулогарифмических координатах, полученные до и после обработки ВЧ ЭМ полем углеводородных составляющих донных остатков нефтяных резервуаров НГДУ «Аксаковнефть».

Полученные результаты лабораторных исследований показали, что в зависимости вязкости от температуры г|(Т) наблюдаются три характерных участка снижения вязкости, на каждом из которых функция г[(Т) может быть описана экспоненциальной зависимостью с разными показателями

степени Т| = Т\ое~У'Т~Т"^. На первом участке (35-60 °С) при увеличении

температуры вязкость постепенно понижается. На втором участке (60-70 °С) происходит резкое снижение вязкости, за счет плавления парафинов и деструктуризации асфальтосмолистых веществ. После того, как процесс плавления парафинов заканчивается (70-98 °С), увеличение температуры в меньшей степени влияет на изменение вязкости.

1пг|, мПа*с 13

11

9 7

30 40 50 60 70 80 90 100

Рис. 1. График зависимости вязкости от температуры до и после обработки ВЧ ЭМ полем для нефтешлама, отобранного в НГДУ "Аксаковнефть". - - - до воздействия ВЧ ЭМ поля,-после воздействия ВЧ ЭМ поля.

Воздействие ВЧ ЭМ поля складывается из: теплового и менее заметного силового действия (пондеромоторных и термомеханических сил, термодиффузии и т.д.). Очевидно, что чем выше температура самой среды, тем менее заметно влияние ВЧ ЭМ поля, что подтверждается экспериментами по изучению реологических свойств нефтешламов (Рис.1).

Основными параметрами среды, определяющими степень ее взаимодействия с ВЧ ЭМ полем, являются электрофизические характеристики вещества: относительная диэлектрическая проницаемость е' и тангенс угла диэлектрических потерь (§5. Были подробно исследованы электрофизические свойства нефтезагрязненных грунтов, разработана методика проведения экспериментальных исследований

Диэлектрические измерения были проведены на измерителе добротности Е4-11 в диапазоне частот 30-100 МГц. При его использовании основным является разработка и расчет измерительного конденсатора, обеспечивающего проведение измерения такого неоднородного материала как неф-тешлам или нефтезагрязненный грунт в заданном диапазоне частот. С этой целью был разработан специальный конденсатор с минимально возможной паразитной емкостью.

Были получены электрофизические характеристики нефтезагрязненно-го грунта с процентным содержанием нефти в них от 10 до 90%, а также чистой нефти и сухого грунта. Результаты экспериментов показали, что

значения г' и нефтезагрязненного грунта могут быть больше, чем значения е1 и 1§6 для нефти и сухого грунта, взятых в отдельности.

По полученным экспериментальным данным построены графики зависимостей диэлектрической проницаемости нефтезагрязненного грунта от нефтенасыщенности е'(а) при фиксированных частотах ВЧ ЭМ поля (рис. 2).

Из рис. 2. видно, что зависимость диэлектрической проницаемости грунта от соотношения нефти и твердой фазы имеет достаточно сложный характер. Сначала, с увеличением нефтенасыщенности до 10% функция е'(а) падает до некоторого значения, а затем возрастает и достигает максимума при нефтенасыщенности около 30%, затем вновь монотонно понижаются с увеличением нефтенасыщенности до 100%.

Такое поведение электрофизических свойств нефтезагрязненного грунта можно объяснить тем, что при увеличении нефтенасыщенности до некоторого значения а, происходит структуризацие частиц грунта, то есть более мелкие частицы грунта образуют более крупные агломераты или адсорбируются на более крупных частицах, покрытых нефтяной пленкой. При этом происходит увеличение начальной пористости грунта, и общая диэлектрическая проницаемость среды уменьшается.

П 2

Л

Т"-—;

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Рис. 2. Зависимость диэлектрической проницаемости нефтезагрязненного грунта от нефтенасыщенности при различных частотах ВЧ ЭМ воздействия: 1- 40 МГц, 2-80 МГц.

Для подтверждения этого факта были проведены измерения пористости грунта до и после добавления в него 10% нефти. Оказалось, что после добавления нефти эффективная пористость грунта повышается почти на 5%. Структуру полученной смеси исследовали визуально с помощью микроскопа с увеличением 1:100, на фотографиях микроструктуры хорошо

видно, как после добавления нефти происходит структуризация грунта и увеличение его пористости.

При увеличении нефтенасыщенности свыше 10 % пористость грунта далее не повышается, а начинается заполнение его пор нефтью, при этом значение диэлектрической проницаемости среды увеличивается до величин, в несколько раз превышающих диэлектрические проницаемости отдельных фаз. Такое аномальное поведение величин диэлектрической проницаемости является результатом покрытия поверхности дисперсных частиц адсорбированным слоем молекул асфальтосмолистьгх соединений. Ас-фальтены, как это было показано в работах Т. Йена и др., являются донорами и акцепторами электронов, которые образуют комплексы с переносом заряда. В результате чего дисперсные частицы оказываются покрытыми проводящей пленкой, и диэлектрическая проницаемость всей среды может принимать очень большие значения (намного большие, чем диэлектрические проницаемости дисперсной и дисперсионной фаз), так как всю частицу, экранированную проводящей пленкой, можно считать обладающей бесконечно большой диэлектрической проницаемостью. Адсорбционной слой может занимать ничтожную часть объема системы, однако все пространство, экранированное им от внешнего поля, может быть достаточно большим.

Дальнейшее увеличение содержания нефти принципиально меняет макроструктуру среды от пористого образца до жидкой дисперсной среды со взвешенной твердой фазой, с последующим уменьшением содержания твердых экранированных частиц грунта на единицу объема среды, в результате чего происходит снижения значений е; и 1§сГ.

В результате этих экспериментов показано, что диэлектрическая проницаемость дисперсной среды больше, чем диэлектрическая проницаемость её составляющих. Аналогичные результаты были получены при исследовании электрофизических свойств естественных нефтенасыщенных кернов: диэлектрическая проницаемость нефтенасыщенного керна оказалась больше, чем диэлектрическая проницаемость сухого керна и насыщающей его нефти.

На основе теоретических представлений об электрофизических свойствах многофазных гетерогенных сред и результатов экспериментальных исследований была получена полуэмпирическая зависимость для относительной диэлектрической проницаемости многофазной гетерогенной дисперсной системы при различных соотношениях ухлеводородной, воздушной и твердой фаз, учитывающая прирост диэлектрической проницаемости за счет поляризации двойного электрического слоя, образованного на поверхности твердых частиц в адсорбционном слое асфальтосмолистых компонентов нефти:

е' =

_^гр£неф^возд__, ^

((1 - т)£'неф£;озд + ае'грБ^зд + (т-сОе^е^Х* - 8)'

5 = к^

1-т

т

т =

т0(1 + ак2), Ойа^а*

т.

а,

а, <а<а а*

Здесь е^ - диэлектрическая проницаемость сухого грунта; е^ф - диэлектрическая проницаемость нефти; - диэлектрическая проницаемость воздуха; 8 - объемная доля экранированных твердых частиц; а - нефтена-сыщенность; а, - значение нефтенасыщенности, соответствующее минимальному значению е'; а* - значение нефтенасыщенности, соответствующее максимальному значению е1; т - эффективная пористость среды; то -начальная пористость сухого грунта; та> • - пористость среды при а=а.;

кь кг- эмпирические коэффициенты.

На рис. 3. приведена кривая, построенная по формуле (1), и отмечены полученные экспериментальные значения диэлектрической проницаемости среды в зависимости от нефтенасыщенности. Из графика видно, что теоретическая кривая, хорошо совпадает с экспериментальными данными.

/ \ • 1 2 ----з

/

•ч ч, *ч

О а. 02 а" 0 4 0.6 0.8 1

Рис. 3. Зависимость диэлектрической проницаемости нефтезагрязнен-ного грунта от нефтенасыщенности: 1 - экспериментальные точки; 2 -кривая, построенная по формуле (1); 3 - кривая, построенная по формуле (1) при 5=0

По результатам проведенных экспериментов показана также возможность оценки времени установления адсорбционного равновесия, основанной на том, что асфальто-смолистые соединения, адсорбируясь на частицах грунта, увеличивают значения электрофизических характеристик среды. На рис. 4 приведены временные зависимости для нефтей с различным содержанием асфальтосмолистых веществ.

Рис. 4. Динамика изменения тангенса угла диэлектрических потерь 25% -ой суспензии кварцевого песка в нефти с различным содержанием асфальте-нов: 1 - 3.4%, 2 -2%, 3 - 0.6%.

По результатам этих исследований можно оценить скорость образования адсорбционной пленки, следовательно, изучением электрофизических свойств гетерогенных сред можно получить более полную информацию об адсорбционных процессах, происходящих в нефтенасыщенных средах.

В третьей главе экспериментально исследуется воздействие высокочастотного электромагнитного поля на процесс нагрева нефтяных шламов. Для обработки нефтешлама ВЧ ЭМ полем разработан и изготовлен специальный лабораторный стенд, основной частью которого является высокочастотный четвертьволновой резонатор. В качестве модели резервуара использовалась цилиндрическая емкость высотой 0,6 м и радиусом 0,22 м. Емкость до уровня 0,44 м наполнялась нефтяным шламом в виде донных остатков нефтяных резервуаров из НГДУ «Аксаковнефть». Температура в емкости при воздействии ВЧ ЭМ поля измерялась погружением термопар на глубину 14 см от поверхности нефтешлама в различных точках среды при кратковременном выключении генератора. Результаты экспериментов приведены на рис.5.

Рис. 5. Зависимость температуры нефтешлама от времени при ВЧ ЭМ воздействии в точках замера от центра резервуара на расстоянии: 1 - 20 мм, 2 - 40 мм, 3 - 60 мм, 4 - 80 мм, 5 - 105 мм.

Из рис. 5. видно, что уже через 20 минут почти половина резервуара нагрета до температуры более 90 С.

Для обоснования эффективности предполагаемого ВЧ ЭМ метода воздействия на нефтяной шлам были проведены специальные эксперименты по нагреву нефтяного шлама с использованием этой же модели контактным методом нагрева (с помощью специально разработанного индукционного нагревателя). На рис. 6 приведены сопоставительные кривые зависимости нагретого до 90 °С объема нефтешлама от времени для каждого из указан-

0 20 40 60 80 300 120

Рис. 6. Зависимость объема нефтешлама, нагретого до 90 °С, от времени для различных способов воздействия: 1 - высокочастотное воздействие, 2-е помощью индукционного нагревателя.

Из графика видно, что по сравнению с индукционным нагревом при ВЧ ЭМ воздействии при приблизительно одинаковых потребляемых мощностях генераторов равное количество нефтешлама нагревается в два раза быстрее. Соответственно, затраты на электроэнергию уменьшаются почти в два раза. Физический механизм такой эффективности очевиден: при ВЧ ЭМ нагреве температура всего объема повышается значительно быстрее, чем при контактном нагреве, за счет возникновения внутренних объемных источников тепла, что особенно важно при нагреве веществ с низкой теплопроводностью .

Вторая часть третьей главы посвящена описанию экспериментальных исследований разложения под действием ВЧ ЭМ поля водонефтяных эмульсий, нефтешламов и нефтезагрязненных фунтов с различной степенью афегативной устойчивости. Изучению влияния ЭМ полей на устойчивость водонефтяной эмульсии посвящены теоретические и экспериментальные работы Ф.Л. Саяхова, B.C. Хакимова, Н.Ш. Имашева, Р.М Баши-ровой, Г.М. Панченкова, Л.К. Цабек, А.Г. Мартыненко, В.П. Тронова. Однако в этих работах не исследовались сверхустойчивые эмульсии нефтяных шламов.

Объектом исследования были следующие среды: модельная эмульсия керосина с водой, эмульсия нефтешлама из верхних слоев нефтешламового амбара, донные остатки нефтяных резервуаров. Результаты экспериментов показали, что:

-модельная эмульсия обладает очень низкой устойчивостью (при обычном отстаивании разлагается за 30 мин, при тепловом нафеве в термобане - за 5 мин, при ВЧ ЭМ воздействии - за 3-5 сек.);

-эмульсия нефтешлама из верхних слоев нефтешламового амбара обладает средней устойчивостью (при обычных условиях и тепловом нафеве не разлагается, при тепловом нафеве с добавлением деэмульгаторов разлагается за 30 мин и при ВЧ ЭМ воздействии - за 5 мин);

-донные остатки нефтяных резервуаров не разлагаются ни при тепловом нафеве с добавлением реагентов, ни центрифугированием; при ВЧ ЭМ воздействии разлагаются за 1 час.

На рис.7 приведены кривые динамики расслоения двух видов нефтеш-ламовых эмульсий при различных видах воздействия.

Кроме того, с помощью микроскопа осуществлялось визуальное наблюдение за расслоением эмульсии при 600 - кратном увлечении. Полученные фотофафии показали, что нефтешлам имеет ярко выраженное дисперсное строение, и сразу же после воздействия ВЧ ЭМП наблюдается укрупнение дисперсных составляющих, а в результате последующего 30-и минутного отстаивания нефтяного шлама наблюдали почти полное исчез-

новение дисперсности нефтешлама, что свидетельствовало о полном отслоении воды

У/У (ь°/о

100

80

60

40

20

0

О

5

10

15

20

=Ф Ъ мин

25 30

Рис. 7. Динамика разрушения: 1,2,4 - эмульсий нефтешлама из верхних слоев амбара (1 - при ВЧ ЭМ воздействии, 4 - в термобане при 90 °С, 2 - в термобане при 90 °С с добавлением диэмульгатора); 3 - донных остатков нефтяных резервуаров отобранных в НГДУ «Аксаковнефть» при ВЧ ЭМ

воздействии.

Были проведены также эксперименты по воздействию ВЧ ЭМ поля на нефтезагрязненный грунт. Для этого была создана специальная ячеистая подложка, в которую оседали выделившиеся при ВЧ ЭМ воздействии углеводородные компоненты нефтезагрязненного фунта. В результате ВЧ ЭМ воздействия за счет возникновения термоупругих эффектов выделилось 80% углеводородов из нефтзагрязненного грунта, из оставшихся 20% - некоторая часть улетучилась, остальная - осталось в грунте. Результаты этого эксперимента показали возможность использования воздействия ВЧ ЭМ поля для разделения нефтезагрязненного фунта на углеводородную и твердую фракции.

В четвертой главе описана технология и устройство утилизации нефтяных шламов в промышленных условиях. Приведена конструкция высокочастотного четвертьволнового электромагнитного резонатора для утилизации шламов, на которую получен патент РФ. Устройство для переработки нефтяных шламов в электротехническом отношении представляет собой высокочастотный резонатор, которой может быть использован для утилизации нефтяных шламов. Проведены необходимые расчеты по согласованию этого устройства с высокочастотным генератором.

Конструкция данной установки позволяет эффективно использовать все механизмы, способствующие разделению многокомпонентной гетеро-

генной среды на отдельные фазы, возникающие в этих средах при воздействии электромагнитного поля (разрушения бронирующей оболочки, ди-электрофорез, электрокоагуляция).

Предложена технология воздействия высокочастотного электромагнитного поля на амбарные шламы и утилизацию их продукции. При наличии автономного источника электропитания данная установка представляет собой передвижную систему, которую можно доставить к объекту автомобильным или железнодорожным транспортом. Для реализации предлагаемой технологии предполагается использовать выпускаемую отечественной промышленностью ВЧ установку.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Измерены электрофизические, реологические и теплофизические параметры нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов при различных концентрациях углеводородной, водной и твердой части. Обнаружены аномальные зависимости значений электрофизических параметров неф-тешлама от соотношения углеводородной, воздушной и твердой части. Предложена полуэмпирическая зависимость относительной диэлектрической проницаемости многофазных гетерогенных дисперсных систем от насыщенности фаз.

2. Показано, что при воздействии высокочастотного электромагнитного поля нагрев нефтешлама и разрушение его структуры (отслоение воды из нефтешлама, представляющего собой сверхустойчивую эмульсию, выделение углеводородной части из нефтенасыщенного грунта) является энергетически более выгодным, чем другие способы воздействия.

3.Показана возможность определения скорости образования адсорбционной пленки из асфальтосмолистых компонентов на поверхности твердых дисперсных частиц и времени установления адсорбционного равновесия, основанная на исследовании электрофизических свойств дисперсной среды.

4. Разработана конструкция высокочастотного электромагнитного четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов, защищенная патентом РФ, которая может быть использована для утилизации нефтяных шламов в промышленных масштабах.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Саяхов Ф.Л., Зиннатуллин P.P., Суфьянов P.P., и др. Высокочастотная диэлектрическая спектрометрия для подбора и оценки эффективности

применения ингибиторов АСПО на месторождениях ОАО «Архангельскге-олдобыча» // Нефтепромысловое дело, 2002. №2. -С.27-31.

2. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P. Использование энергии высокочастотного электромагнитного поля для переработки нефтяных шламов // Сборник статей научной конференции по научно техническим программам Минобразования России. Уфа, 1999. -С.127-130.

3. Саяхов ФЛ., Суфьянов P.P. Исследования электрофизических свойств нефтяных шламов, с целью разработки технологии переработки // Сборник научных трудов региональной конференции, посвященной 80-летию Уфимского физического института «Резонансные и нелинейные явления в конденсированных средах». Уфа, БашГУ,1999. Т.З, -С.64-65.

4. Суфьянов P.P. Высокочастотная электромагнитная технология переработки продукции нефтешламовых амбаров // Сборник статей, посвященных 40-летию научно педагогической деятельности д.ф.-н.н., профессора Саяхова Ф.Л. Уфа, БашГУ, 2000. - С. 121-124.

5. Суфьянов P.P., Зиннатуллин Р.Р., Ситдикова М.И. Применения высокочастотной диэлектрической спектрометрии для тестирования и оценки эффективности химреагентов // Сборник трудов региональной школо-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. Уфа, БашГУ, 2001. Т.2, - С. 108-111.

6. Суфьянов P.P. Высокочастотная электромагнитная технология утилизации нефтяных шламов // Межвузовский научный сборник «Физико-химическая гидродинамика» Специальный выпуск, посвященный 70-летю со дня рождения профессора Ф.Л, Саяхова. Уфа, БашГУ, 2004. 4.2, -С.41-46.

7. Ковалева Л.А., Насыров Н.М., Суфьянов P.P. Математическое моделирование индукционного нагрева пористой среды // Межвузовский научный сборник «Актуальные проблемы математики. Математическое моделирование современного естествознания». Уфа, УГАТУ, 2004. - С.245-252.

8. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P., и др. Электромагнитная технология очистки нефтешламовых амбаров и нефтезагрязненных почвенно-водных сред // Материалы II Всероссийская научно-практическая конференция «0тходы-2000». Уфа, 2000. Т.2, -С.222-223.

9. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P., Паймурзина Н.Х. Физико-технические основы высокочастотной электромагнитной технологии очистки нефтезагрязненных почвенно-водных сред // Материалы международной конференции «Экология северных территорий России, проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения». Архангельск, 2002. Т.2, -С.523-527

10. Суфьянов P.P. Утилизация нефтяных шламов высокочастотным электромагнитным полем // Материалы региональной школы-конференции

для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. Уфа, БашГУ, 2002. Т.2, -С.113-115.

1. Суфьянов P.P. Применение высокочастотного электромагнитного поля для переработки нефтяных шламов // Материалы региональной школы-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. Уфа, БашГУ, 2003. Т.2, -С.205-208.

2. Ковалева JI.A., Суфьянов P.P. О возможности использования электромагнитного воздействия для решения экологической проблемы утилизации нефтяных шламов при разработке нефтяных месторождений // Материалы международной конференции «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья». М., ИПНГ РАН, 2004. -С.307.

3. Ковалева JI.A., Суфьянов P.P. Явление аномального изменения электрофизических свойств многофазных гетерогенных сред // Материалы региональной школы-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. Уфа, БашГУ, 2004. Т.2, -С.89-94.

4. Суфьянов P.P. Исследование электрофизических свойств нефти методом высокочастотной диэлькометрии // Тезисы республиканской конференции по физике для студентов и аспирантов «Нелинейные и резонансные явления в конденсированных средах». Уфа, БашГУ, 1998. -С.72-73.

5. Суфьянов P.P., Сабирова JI.P. Высокочастотная электромагнитная технология переработки продукции нефтешламовых амбаров» // Тезисы республиканская конференция для студентов и аспирантов по физике и математике. Уфа, БашГУ, 1999. -С.65-67.

6. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P. Способ переработки нефтяных шламов высокочастотным электромагнитным полем // Тезисы республиканская научно практическая конференция. «Состояния и перспективы использования геофизических методов для решения актуальных задач поисков, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых», г. Октябрьский, ВНИИГИС, 1999. -С.411-414

7. Способ подбора потенциально эффективных реагентов для удаления и предупреждения смолопарафиновых отложений. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P., Зиннатуллин P.P. и др. // Патент на изобретение RU №2186202 С1 7 Е 21 В 37/06 .-Опубл. в Б.И. 2002. №21

8. Устройство для переработки нефтяного шлама. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P. и др. // Патент на изобретение RU №2213863 С1 7 Е 21 В 43/34. -Опубл. В Б.И. 2003. №28.

9. Ковалева Л.А., Насыров Н.М., Максимочкин В.И., Суфьянов P.P. Изучение теплопроводности высоковязких углеводородных систем методом экспериментального и математического моделирования // ПМТФ, 2005. Т.46. №5. (в печати).

»-858 7

Суфьянов Расуль

РНБ Русский фонд

2006-4 15330

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА НЕФТЯНЫЕ ШЛАМЫ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Лицензия на издательскую деятельность ЛР№021319 от 05.01.99 г.

Подписано в печать 05.05.2005 г. бумага офестная. Формат 60x84/16. Гарнитура Times. Отпечатано на ризографе. Усл.печл. 1,16. Уч.-изд.л. 1,28. Тираж 100 экз. Заказ 317.

Редакционно-издательский отдел Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32.

Отпечатано на множительном участке Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32.

Введение

Глава 1. Классификация и физико-химические характеристики нефтяных шламов

1.1. Образование и накопление амбарных шламов, их компонентный состав и физико-химические свойства.

1.2. Экологический вред, причиняемый нефтяными шламами природе.

1.3. Существующие технологии переработки амбарных шламов.

Глава 2. Исследование электрофизических, реологических и теплофизических свойств продукции нефтешламовых амбаров.

2.1. Особенности электрофизических свойств нефтяных шламов.

2.2. Экспериментальное определение электрофизических характеристик нефтяных шламов.

2.2.1. Методика проведения экспериментов и объекты исследования.

2.2.2. Экспериментальные исследования электрофизических свойств нефтяных шламов.

2.2.3. Экспериментальные исследования времени образования адсорбционной пленки методом высокочастотной диэлектрической спектрометрии.

2.2.4. Экспериментальные исследования влияния воздействия высокочастотного электромагнитного поля на электрофизические характеристики нефтяных шламов.

2.3. Исследование теплофизических свойств нефтяного шлама.

2.4. Экспериментальные исследования реологических свойств нефтяных шламов.

Глава 3. Экспериментальные исследования воздействия высокочастотного электромагнитного поля на нефтяные шламы.

3.1. Экспериментальные исследования нагрева нефтяных шламов высокочастотным электромагнитным полем.

3.1.1. Разработка лабораторной модели высокочастотного четвертьволнового резонатора.

3.1.2. Экспериментальная модель и методика проведения эксперимента

3.1.3. Сопоставление результатов экспериментальных исследований высокочастотного и индукционного нагрева.

3.1.4. Анализ результатов экспериментов.

3.2. Экспериментальные исследования разложения нефтяных шламов при воздействии высокочастотным электромагнитным полем.

Глава 4. Разработка технологии воздействия высокочастотного электромагнитного поля на нефтяные шламы.

4.1. Высокочастотный четвертьволновый резонатор в качестве утилизатора амбарных шламов в промышленных условиях.

4.2. Согласование резонатора с генератором.

4.3. Принципиальная схема утилизации нефтешламовых амбаров.

Основные результаты

Актуальность темы

Главная задача, ставшая перед человечеством в начале третьего тысячелетия - это охрана окружающей среды. Так, 9 статья Конституции РФ гласит: «Земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территорию^ 1].

Одним из основных источников загрязнения окружающей среды в результате техногенной деятельности человека являются предприятия нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. В результате аварийных ситуаций в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов, а также в результате производственной деятельности предприятий нефтепереработки, в нашей стране накопилось огромное количество нефтешламов, которые усугубляют экологическую ситуацию. Надо акцентировать внимание на том, что нефтешламовые амбары находятся в местах, недоступных полю зрения большинства населения страны, и поэтому не столь заметны, как, например, выбросы заводских газов в атмосферу, но, несмотря на это они причиняют большой вред природе.

Актуальность проблемы утилизации нефтяных шламов обуславливается двумя основными задачами: во-первых, это охрана окружающей среды, а во-вторых, использование содержащегося в их составе вторичного сырья (углеводородов, редких металлов и других полезных компонентов).

Нефтяные шламы, накапливаемые в амбарах, представляют собой сложную многофазную гетерогенную среду из смеси окисленных углеводородов (смол, асфальтенов, парафина), песка, растительного слоя земли, воды, солей, различных химических реагентов, использованных в процессах добычи, сбора и подготовки товарной нефти. Накопление и хранение нефтесодер-жащих шламов в амбарах происходит в течение многих лет. Они занимают существенные площади земли, создают серьезную угрозу окружающей среде, т.к. проникают в почву, попадают в источники воды, испаряются в атмосферу и являются причиной потери значительного количества углеводородного сырья. у Многокомпонентный состав продукции нефтешламовых амбаров, наличие в них различных химических соединений создают многие проблемы в разработке технологии обработки, извлечения из них товарной нефти, очистки от нефтепродуктов твердого остатка. Высокая вязкость, повышенное содержание механических примесей и, самое главное, высокая агрегативная устойчивость амбарных эмульсий обусловлены, главным образом, повышенным содержанием асфальтенов, смол, парафинов и других компонентов.

На сегодняшний день существует множество технологий утилизации нефтяных шламов, основанных, например, на химическом разделении (применение различных деэмульгаторов, химических реагентов и их композиций), применении растворителей (ШФЛУ, бензин, газойль т.д.), механическом разделении (гравитационный отстой, фильтр- прессы, центрифугирование и т.д.), применении высоких температур, обработке нагретым теплоносителем, промывке дренажной водой, сжигании в специальных печах, биологические методы разложения и т.д.[2-7]. Все эти методы с разной долей успеха испытывались и применялись как в отечественной, так и в зарубежной практике. Однако ни один из них в чистом виде не дал положительных результатов.

Одним из способов, способствующих существенному снижению агре-гативной устойчивости и вязкости нефтяных шламов является воздействие мощного высокочастотного электромагнитного (ВЧ ЭМ) поля резонансной частоты, предложенный Ф.Л. Саяховым [8-13].

Целью работы является: 1. Экспериментальное изучение влияния воздействия ВЧ ЭМ поля на электрофизические, теплофизические и реологические свойства нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов.

2. Экспериментальное исследование процесса нагрева нефтяных резервуаров ВЧ ЭМ полем с целью очистки их от донных остатков.

3. Разработка конструкции установок для утилизации нефтяных шламов воздействием ВЧ поля в промышленных условиях.

Научная новизна работы.

1. Измерены электрофизические, реологические и теплофизические параметры нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов при различном соотношении углеводородной, водной и твердой части, выявлены закономерности их качественного и количественного изменения после ВЧ ЭМ воздействия. Обнаружена аномальная зависимость значений электрофизических параметров от концентрации углеводородной и твердой части в неф-тешламе, обусловленная поляризацией двойного электрического слоя и пленочными эффектами; предложена полуэмпирическая формула для комплексной диэлектрической проницаемости рассмотренных дисперсных систем, описывающих эту зависимость.

2. Обоснована возможность определения времени образования адсорбционной пленки из асфальтосмолистых компонентов нефтяного шлама на поверхности твердых дисперсных частиц и времени установления адсорбционного равновесия, основанная на исследовании электрофизических свойств дисперсной среды.

3. Показано, что при воздействии ВЧ ЭМ поля разрушение структуры и нагрев нефтяных шламов и нефтезагрязненных грунтов является быстрым, энергетически и экономически более выгодным, чем другие способы воздействия.

4. Разработана конструкция ВЧ ЭМ четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов в промышленных масштабах, защищенная патентом РФ.

Практическая ценность

1. Разработана конструкция ВЧ ЭМ четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов в промышленных масштабах, защищенная патентом РФ.

2. Результаты экспериментальных и теоретических исследований электрофизических свойств многофазных гетерогенных сред необходимы для практической реализации воздействия на них ВЧ ЭМ поля. Эти результаты могут быть использованы также для создания влагомеров, учитывающих присутствие механических примесей (почвы, песка) и газа в измеряемой среде, в частности, углеводородной.

Достоверность экспериментальных измерений электрофизических, теплофизических и реологических характеристик исследуемых объектов проверялась тестовыми измерениями химически чистых жидкостей

Достоверность результатов по разложению сверхустойчивых эмульсий нефтешлама и выделению углеводородной части из нефтезагрязненных грунтов воздействием ВЧ ЭМ поля подтверждена многочисленными экспериментами при различных технологических режимах, которые проводились в течение нескольких лет. Производилась микрофотосъемка этих процессов, что давало визуальное подтверждение результатов.

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались на республиканских конференциях аспирантов и молодых ученых (БашГУ, Уфа, 1998-2004 г.г.), на научно-практической конференции «Решение проблем освоения нефтяных месторождений Башкортостана» (БашНИПИНефть, Уфа 1998 г.), на республиканской научно практической конференции «Состояние и перспективы использования геофизических методов для решения актуальных задач поисков, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых» (ВНИИГИС, г. Октябрьский, 1999 г.), на II Всероссийской научно-практической конференция «Отходы-2000», (Уфа, 2000 г.), на XXII - XXV школах-семинарах по проблемам механики сплошных сред в системах добычи, сбора, подготовки, транспорта и переработки нефти и газа, проведенных под руководством академика А.Х. Мирзаджанзаде (ИПТЭР, Уфа, 1998-2002 г.г.), на международной конференции «Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений, добычи и транспортировки углеводородного сырья» (ИПНГ РАН, Москва, 2004 г.)

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 16 научных работах и 2 патентах РФ

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 131 страницы, включая 55 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 150 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Измерены электрофизические, реологические и теплофизические параметры нефтяных шламов, нефтезагрязненных грунтов при различных концентрациях углеводородной, водной и твердой части. Обнаружены аномальные зависимости значений электрофизических параметров нефтешлама от соотношения углеводородной, воздушной и твердой частей. Предложены полуэмпирические зависимости комплексной диэлектрической проницаемости многофазных гетерогенных дисперсных систем от насыщенности фаз.

2. Показано, что воздействие высокочастотного электромагнитного поля для разрушения структуры (отслоение воды из нефтешлама, представляющего собой сверхустойчивую эмульсию, выделение углеводородной части из нефтенасыщенного грунта) является энергетически более выгодным, чем другие способы воздействия.

3. Показана возможность определения времени образования адсорбционной пленки из асфальтосмолистых компонентов на поверхности твердых дисперсных частиц и времени установления адсорбционного равновесия, основанная на исследовании электрофизических свойств дисперсной среды.

4. Разработана конструкция высокочастотного электромагнитного четвертьволнового резонатора для утилизации нефтяных шламов, защищенная патентом РФ, которая может быть использована для утилизации нефтяных шламов в промышленных масштабах.

1. Конституция Российской Федерации. Официальное издание. М., Юридическая литература, 1997.-64с.

2. Способ подготовки и перекачивания шламовой нефти Нуртдинова Н.М. Нуртдинов Н.М., Нуртдинов Р.Н. // Патент на изобретение RU №2243325 С1 £02515/10. Опубл. в Б.И., 2004. №24

3. Способ приготовления вспучивающей добавки. Гильманов Х.Г., Хали-лов В.Ш., Камалов А.К., Фатхутдинов З.А. // Патент на изобретение RU №2210439 С1 Я09С1/08. Опубл. в Б.И., 2003. №16.

4. Способ обработки нефтешлама. Хазиев Н.Н., Голубев В.Ф., Голубев М.В., Хазиев В.Н. // Патент на изобретение RU №2148035 CI C02F11/18. Опубл. в Б.И., 2000. №8.

5. Способ обработки нефтешламов. Сафонов Е.Н., Калимуллин А.А., Ры-галов В.А., Бриль Д.М., Фердман В.М., Тухтеев P.M. // Патент на изобретение RU№2154515 С1 Б0Ш17/05. Опубл. в Б.И., 2000. №16.

6. Лебицкий О.Д. Опытно-промышленная установка сжигания нефтешлама. // Нефтепереработка и нефтехимия. М., ЦНИИТнефтехим. 1987. №7. — С.11-12.

7. Суфьянов P.P. Высокочастотная электромагнитная технология переработки продукции нефтешламовых амбаров // Сборник статей, посвященный 40- летию научно педагогической деятельности д.ф.-м.н., профессора Саяхо-ва Ф.Л. Уфа, БашГУ, 2000. -С. 121-124.

8. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P. Использование энергии высокочастотного электромагнитного поля для переработки нефтяных шламов // Сборник статей научной конференции по научно техническим программам Минобразования России. Уфа, 1999. -С.127-130.

9. Миннигалимов Р.З. Исследование и разработка технологии переработки нефтяных шламов на промыслах. Дисс.на соиск. уч. ст. к.т.н. Уфа, 1999. — 116с.

10. Локшин А.А. Совершенствование технологии эксплуатации открытых емкостей в системах транспорта и хранения нефти. Дисс.на соиск. уч. ст. к.т.н. Уфа, 2000.-125с.

11. Зайкина Р.Ф., Зайкин Ю.А., Мамонова Т.Б., Надиров Н.К. Радиационная обработка отходов добычи высокопарафинистых нефтей // Нефть и газ Казахстана, 1999. №1. -С.67-71.

12. Лапаева З.А., Новиков В.П., Первушин Л.К., и др. Анализ состава и физико-химических свойств нефтяных шламов применительно к практическому методу обезвоживания // Башкирский Химический журнал, 1994. №4. -С56-57.

13. Результаты промышленного опыта по ликвидации шламовых остатков А.А. Габдрахманов, О.В. Парамонов, Н.Г. Хохлов и др. // Нефтепромысловое дело, 1993. №7.-С. 18

14. Мамлеев Р.А. Исследование условий формирования стойких эмульсий с повышенным содержанием мехпримесей // Нефтепромысловое дело, 1980. №10 -С.38-41

15. Миннигалимов Р.З., Баймухаметов Д.С., Оптимизация технологии переработки нефтяных шламов // Тр. БашНИПИнефть. Уфа, 1998. -С.45-47.

16. Булатов В.И. Нефть и экология: научные приоритеты в изучении нефтегазового комплекса. Новосибирск, 2004. -156с.

17. Почвы и земельные ресурсы // Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 году", Часть I Раздел 3, http://www. ecocom. ru/arhiv/ecocom/Gosdoklad/Section3. htm (Официальный сайт Госкомэкологии России).

18. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. М., Изд-во МГУ, 1998. -376с.

19. Ю.И. Пиковский, А.Н.Геннадиев, С.С.Чернянский, Г.Н.Сахаров. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Почвоведение, 2003. №9. -С.1132-1140.

20. Пиковский Ю.И. Трансформация техногенных потоков в почвенных экосистемах: состояние и рекультивация // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988. -СП-22.

21. Оборин А.А., Калачников И.Г., Масливец Т.А., и др. // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988. -С. 140-159.

22. Исмаилов Н.М. Микробиологическая и ферментативная активностьнефтезагрязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., Наука, 1988. -С.42-56.

23. Бочарникова Е.Д. Влияние нефтяного загрязнения на свойства серо-бурых почв Апшерона и серых лесных почв Башкирии. Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1990. -24с.

24. Славнина Т.П., Кахаткина М.И., В.П. Середина В.П., Изерская JI.A. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами // Основы использования и охраны почв Заподной Сибири. Новосибирск, Наука, 1989. -С. 186-211.

25. Солнцева Н.П., Гусева O.JL, Горячкин С.В. Моделирование процессов миграции нефти и нефтепродуктов в почвах тундры // Вестн. МГУ. Почвоведение. Сер. 17, 1996. №2. -С. 10-17.

26. Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.Н. Современное состояние методов рекультивации нефтезагрязненных земель // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., Наука, 1988. -С.222-231.

27. Сорокин Ю.П. Нефтегазовая экология: Курс лекций. -СПб., 1997.-46с.

28. Dzienia Y.S., Westlake D.W.S. Crude oil utilization by fungi. Canad. J.MicrobioL, 1979.

29. Harper Y.J. The effect of natural gas the growth of micro-flora. Soil Sci., 1939.

30. Калимуллин A.A., Волочков H.C., Фердман B.M., и др. Полигоны утилизации нефтешламов решение экологических проблем нефтяников // Нефтяное хозяйство, 2003. -№6. -С.104-105.

31. Ю.А. Кутьин, Р.Н. Х.Г. Гильманов., Гимаев и др. Опыт обезвоживания нефтешламов криогенным методом // Нефтепереработка и нефтехимия, 1990.8. -С.28-30.

32. Гарейшина А.З., Ахметшина С.М., Гареев И.Х. Комплексная технология ликвидации нефтяных загрязнений с дальнейшей рекультивацией почв // Нефтяное хозяйство, 1998. №2. -С.69-70.

33. Мазлова Е.А., Мещеряков С.В. Проблемы утилизации нефтешламов и способы их переработки. М., Ноосфера, 2001. -52с.

34. Ягафарова Г.Г., Ляпина Н.К., Сафаров А.Х., Ильина Е.Г. Новый нефте-окисляющий биопрепарат на основе микромицета Fusarium // Изв. вузов. Нефть и газ, 2003. №5, -С.138-141.

35. Сулейманов P.P., Ситдиков Р.Н. Рекультивация нефтезагрязненных почв и грунтов с использованием моющего средства промышленного назначения // Нефтяное хозяйство, 2003. №12, -С. 115-117.

36. Способ и аппарат для переработки нефтеносного шлама. Уефудзи 3., Мацуура К., Охно Т., Накано Д. // Заявки на изобретение JP №2001129712 А C02F11/14. Дата публикации заявки 2003.07.27г

37. Способ разработки неоднородных нефтяных пластов и установка для воздействия на эти пласты. Крючков В.В., Губеева Г.И., Крючков Р.В. // Заявки на изобретение RU №2003113147/03 А £21543/16. Дата публикации заявки 2005.01.27.

38. Способ утилизации отходов, содержащих нефть и нефтепродукты. Сташок Ю.И., Белова В.И., Маликова М.Ю., Чиркина Е.Л., Лысенков Е.А. // Патент на изобретение RU №2187466 CI C02F11/12. Опубл. в Б.И. 2002. №16.

39. Валеев М.Д., Бриль Д.М., Миннигалимов Р.З. Выбор технологии переработки нефтешламов на предприятиях АНК "Башнефть" //Сб.научн. трудов

40. БашНИПИнефть, Вып.92, 1997.-С.21-28.

41. Валеев М.Д., Баймухаметов Д.С., Миннигалимов Р.З. Технология обработки нефтешламов на месторождениях АНК "Башнефть" // Нефтепереработка и нефтехимия. М., ЦНИИТнефтехим, Вып. 1. -С.57.

42. Саяхов Ф.Л. Исследование термо- и гидродинамических процессов в многофазных средах в высокочастотном электромагнитном поле применительно к нефтедобыче. Дисс.на соиск. уч. ст. д.ф.-м.н. М., 1984. -449с.

43. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. -М.: ГИФММЛ, 1963. -403с.

44. Эме Ф. Диэлектрические измерения. М., Химия, 1967. —223с.

45. Техника измерений на сантиметровых волнах. М., Советское радио, 1949.-317с.

46. ХиппельА.Р. Диэлектрики и волны. М., Гостоптехиздат, 1960.-403с.

47. Бро К., Мага М., Сулар А. Резонаторы для измерения параметров диэлектриков в области частот 100 МГц. В кн. Физика диэлектриков. М., Наука, 1960. -С.354-358.

48. Ахадов Я.Ю. Диэлектрические свойства чистых жидкостей. М., Изд. Стандартов, 1972.-412с.

49. Чистяков С.И., Саяхов Ф.Л. и др. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств продуктивных пластов в переменных высокочастотных электромагнитных полях // Изв. ВУЗов. Геология и разведка, 1971. №12. -С.153-156.

50. Демьянов А.А. Исследования диэлектрических параметров нефти и ее фракций в диапазонах сантиметровых и миллиметровых волн с целью создания влагомеров. Автореф. дисс. на соиск уч.ст. к.т.н. М., МИНХиГП, 1969. -27с.

51. Лукьянов Е.П. Экспериментальное исследование диэлектрической проницаемости жидкостей и водонефтяных смесей. Автореф. дисс. на уч.ст. соиск. к.т.н.- Бугульма, 1966. -33с.

52. Дебай П., Закк Г. Теория электрических свойств молекул. Л.-М., ОНТИ, 1936.-144с.

53. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М., ГИИФМЛ, 1959.-532с.

54. Потапов А.А. Диэлектрическое исследование веществ. Иркутск, издательство Иркутского университета, 1990.-256с.

55. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., ГИТТЛ, 1956. -620с.

56. Губкин А.Н. Физика диэлектриков. М., Высшая школа, 1971. Т1. -273с.

57. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей). М.-Л., ГИТТД, 1949.-500с.

58. Ергин Ю.В. Уфимский физически институт (1919-1937 г.г.)-Уфа, УНЦ РАН. 1998. -С.47-53.

59. Maxwell J.C. A Treatise of Electricity and Magnetism. Oxford, 1892.

60. Wagner K.W. Die Dielelektrizitatskonstante des von Kugelformigen Partikeln Arch. Electrotech.,1914. v. 2, -371p.

61. Ханай Т. Электрические свойства эмульсии. В кн.: Эмульсии. Пер. с анг. Л., 1972. 449 е.,-С.313-415.

62. Hanai Т., Kolloid Z. 1960. 171, 23,

63. Hanai Т., Koizumi N., Gotoh R. Kolloid Z., 1962. 184, -143 p

64. Havriliak S., Negami S. A Complex Plane Analysis of a-Dispersions in

65. Some Polymer System. J. Polymer Sci., Part C, Nol4, -P.99-117.

66. Дерягин Б.В., Ландау Л.Д. Теория устойчивости сильнозаряженных лиофобных золей и слипания сильнозаряженных частиц в растворах электролитов. ЖТЭФ, 1941. Т.11, -С.802 .

67. Духин С.С., Экстерла-Льопис В.Р., Жольковский Э.К. Электроповерхностные явления и электрофильтрования. Киев, Наукова думка, 1984. —280 с.

68. Челидзе Т.Л., Деревянко А.И., Куриленко О.Д. Электрическая спектроскопия гетерогенных систем. Киев, Наукова думка, 1977. —231с.

69. Панченков Г.М, Цабек Л.К., Поведение эмульсий в электрическом поле. М., Химия, 1969. -190с.

70. Духин С.С., Шилов В.Н. Диэлектрические явления и двойной слой в дисперсных системах и полиэлектролитах. Киев, Наукова думка, 1972. -181с.

71. Экстерла-Льопис В.Р., Шилов В.Н. Поляризационное взаимодействие незаряженных частиц в непроводящей среде // Коллоидный журнал, 1981. Т.43, №4. -С.733-740.

72. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л., Химия, 1967.-388с.

73. Лунев И.В., Нигматуллин P.P. и др. // ЖТФ, 2001. Т.71, №11. -С. 127129.

74. Бобров П.П., Беляева Т.А., и др. Экспериментальная проверка модели комплексной диэлектрической проницаемости почв и связанной почвенной влаги // Естественные науки и экология. Ежегодник ОмГПУ. 2002.

75. Weawer С. Dielectric Properties of Evaporated Films. — Adv. Phys., 1962. v. 11. -P.83-120.

76. Духин C.C., Шилов В.Н. Теория статической поляризации диффузной части тонкого двойного слоя сферических частиц // Коллоидный журнал, — 1969 Т.31, №5. -С.706-713.

77. Шилов В.Н., Духин С.С. Теория поляризации диффузной части тонкого двойного слоя сферической частицы в переменном электрическом поле //

78. Коллоидный журнал, 1970. Т.32, №1. -С.117-124.

79. Шилов В.Н., Духин С.С. Теория низкочастотной дисперсии диэлектрической проницаемости суспензии сферических коллоидных частиц обусловленной поляризацией двойного слоя // Коллоидный журнал, 1970. Т.32, №2. -С.293-299.

80. Einolf C.W., Cars'ensen E.L. Low Frequency Dielectric Dispersion in Suspensions of Ion-Exchange Resins. J. Phys. Chem., 1971. v 75, No 8, -P1091-1105.

81. Schwan H.P. et al. On the Low 1 Frequency Dielectric Dispersion of Colloid Particles in Electrolyte Solution. J. Phys. Chem., 1962. v 66, No 8, -P.2626-2636.

82. A.c. 927977 (СССР). Способ контроля за обработкой пластов реагентом // Ревизский Ю.В., Дыбленко В.П., Саяхов Ф.Л. и др. Опубл. в БИ, 1982. № 18.

83. А.с. 874806 (СССР). Способ контроля за обработкой призабойной зоны пласта. // Дыбленко В.П., Саяхов Ф.Л., Максутов Р.А. и др. // Опубл. БИ,1981. №39.

84. Непримеров Н.Н., Седых Н.В., Калганов В.Н. О применении диэлектрических измерений для определения некоторых параметров нефтенасы-щенных пород // Изв. ВУЗов. Нефть и газ, 1973. №11. -С.3-5.

85. Берлинер М.А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. М., Энергия, 1965. -175с.

86. Сажин Б.И., Лобанов A.M. и др. Электрические свойства полимеров. Л., Химия, 1986. -224с.

87. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. М., Энергоиздат,1982.-320 с.

88. Клугман И.Ю. Диэлектрическая проницаемость эмульсий типа вода в масле. Саратов, КБ НГП, 1971. -45с.

89. Чистяков С.И., Саяхов Ф.Л., Бондаренко П.М. Исследования диэлектрических свойств водонефтяных эмульсий в диапазоне СВЧ. -Труды ВНИИСПТнефть, вып. 9. Уфа, 1972. -С.346-351.

90. Grant Е.Н., Buchanan T.J., Cook H.F. Dielectric behavior of water at microware frequencies. Journ. Chem. Phys. 1957. v.26. №1. -P.l56-161.

91. Способ подпора потенциально эффективных реагентов для удаления и предупреждения смолопарафиновых отложений. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P., Зиннатуллин P.P. и др. // Патент на изобретение RU №2186202 С1 7^21537/06. -Опубл. в Б.И. 2002. №21.

92. Измеритель добротности Е4-11. Техническое описание и инсукция по эксплуатации. Минск, 1989. -80с.

93. Takashima S., Schwan Н.Р. Dielectric Dispersion of Crystalline Powders of Amino Acids, Peptides, and Proteins. J. Phys. Chem., 1965. v69, Nol2. -P.4176-4182.

94. Челидзе Т.Л. О влиянии поверхностной поляризации на электрофизические свойства горных пород в переменных полях // Изв. АН СССР, «Физика земли», 1969. № 10. -С.80-87.

95. Yen T.F. // Energy Sources. 1974. V. 1. №4. -Р.447-459

96. Fiat D., Tolman M., Garbatsky U. Dielectric Properties of Adsorbed at Low Surface Coverages. Proc. Roy. Soc., 1961. v.260. -P.148-153.

97. Sheu E.Y., De Tar M.M., Storm D.A., DeCanio S.J. Aggregation and Kinetics of Asphaltenes in Organic Solvents // Fuel, 1992, v.71, No 3, -P.299-302.

98. Рогачева O.B., Гимаев P.H., Губайдуллин B.3., Хакимов Д.К. Исследование поверхностной активности асфельтенов нефтяных систем // Коллоидный журнал, 1980. Т.42, №3. -С.586-589.

99. Сафарова Г.К., Яруллин Р.К., Позина H.JI. Сборник лабороторных работ по курсам «Петрофизика», «Геофизические исследование скважин». М., МИНГ им. И.М. Губкина, 1987. -72с.

100. Теплофизические свойства веществ. Справочник под ред. Варгафти-ка Н.Б. -M.-JL, Госэнергоиздат, 1963. -708с.

101. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М., Высшая школа, 1962. -591с.

102. Беляков В.Л., Панарин В.В. Фаткуллин А.А., и др. Методы и средство измерения плотности нефти. М., ВНИИОЭНГ, 1985, -63с.

103. Гаузнер С.И., Кивилис С.С. и др. Измерение массы, объема и плотности. М., Издательство стандартов, 1983. —35с.

104. Елисеев Н.Ю. Вязкость дисперсных систем. М., фирма «Блок», 1998. -80с.

105. Сюняев Р.З. Макромолекулярная организация и физико-химические свойства олеодисперсных (нефтяных) систем. Дисс.на соиск. уч. ст. д.ф.-м.н. М., 1999.-350с.

106. Сюняев З.И., Сафиева Р.З. Сюняев Р.З. Нефтяные дисперсные системы. М., Химия, 1991.-224с.

107. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды моделирования нефтяных систем. Уфа, Гилем, 1999. -464с.

108. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. М., Мир, 1964. -216с.

109. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных средах. Физико-химическая механика. Избранные труды. М., Наука, 1979. Т.2, —384с.

110. Рейнер М. Реология // Пер. с англ. Н.И. Малинина под ред. Э.И. Григо-люка. М., Наука, 1965. -223с.

111. Сафиева Р.З. Физикохимия нефти. М., Химия, 1998. -448с.

112. Сагитова Ч.Х. Влияние надмолекулярных суктур на электрофизические и реологические свойства нефтяных систем. Дисс. на соискание уч. степ. Канд. ф.-м. н. Уфа, Башгосуниверситет. 1998. -149с.

113. Аванесян В.Г. Реологические особенности эмульсионных смесей. М.,1. Недра, 1980.-116с.

114. Методические указания к спецпрактикуму «Избранные главы химии». // Сафиева Р.З., Ахатов И.Ш. Уфа, БашГУ, 1986. -26с.

115. Ширяева Р.Н., Саяхов Ф.Л., Кудашева Ф.Х., Ковалева JI.A., Гимаев Р.Н. Регулирование реологических свойств парафинистой нефти высокочастотным электромагнитным полем. // Химия и технология топлив и масел, 2001. №6. -С.20-21.

116. Устройство для переработки нефтяного шлама. Саяхов Ф.Л., Суфьянов P.P. и др. // Патент на изобретение RU№2213863 С1 7 Е 21 В 43/34. Опубл. в Б.И. 2003. №28.

117. Беньковский В.Г., Пилявская Р.А. Природные эмульгаторы концентрированных нефтяных эмульсии // Коллоидный журнал. 1951. Т. 13, №6. -С.401-407.

118. Денисова Н.Ф., Чистяков С.И., Саяхов Ф.Л. К вопросу о диэлектрических свойствах водонефтяных эмульсий // Нефтяное хозяйство, 1972. №9. -С.58-60.

119. В.И. Калинин, Г.М. Герштейн. Введение в радиофизику. Гос. Издательство технико-теоретической литературы. М.,1957. -670с.

120. Ширман Я.Д. Радиоволны и объемные резонаторы. М., Изд-во «Связь-издат» 1957.-379с.

121. Саяхов Ф.Л., Фатыхов М.А., Высокочастотная электродинамика и гидродинамика. Учебное пособие. Уфа, БашГУ, 1990. -79с.

122. P.M. Баширова, Ф.Л. Саяхов, B.C. Хакимов. Зависимость степени разрушения водонефтяных эмульсии от частоты электромагнитного поля. Нефтепромысловое дело, 1982. №2. -С.25-26.

123. P.M. Баширова, Ф.Л. Саяхов, B.C. Хакимов. Влияние высокочастотного поля на устойчивость водонефтяной эмульсии // Химия и технология топлив и масел, 1983. №2. -С.28.

124. Ф.Л. Саяхов, B.C. Хакимов, Н.М. Байков и др. Диэлектрические свойства и агрегатная устойчивость водонефтяных эмульсий // Нефтяное хозяйство, 1979. №1. -С.36-39.

125. Ф.Л. Саяхов, B.C. Хакимов. Исследование устойчивости водонефтяной эмульсии в ВЧ электромагнитном поле // Электронная обработка материалов, 1983. №6. -С.15-18.

126. Н.Ш. Имашев, B.C. Хакимов, Р.Г. Вильданов. Разрушение ловушечных эмульсий при подготовке высоковязких нефтей электромагнитными полями резонансных частот // РНТС Нефтепромысловое дело, 1990. -С.25-28.

127. Абрамзон А.А. Эмульсии. Л., Химия, 1972. -^443с.

128. Саяхов Ф.Л., Ковалева Л.А. и др. Электрофизика нефтегазовых систем. Уфа, БашГУ, 2003. -188с.

129. Ковалева Л.А. Тепло и массоперенос многокомпонентных углеводородных систем в высокочастотном электромагнитном поле. Дисс.на соиск.ст. д.т.н. Уфа, 1998.

130. Саяхов Ф.Л., Ковалева Л.А. Термодинамика и явления переноса в дисперсных системах в электромагнитном поле. Уфа, БашГУ, 1998. —176с.

131. Хабибуллин И.Л. Электромагнитная термогидродинамика поляризующихся сред. БашГУ, 2000. -246с.

132. Хабибуллин И.Л., Галимов А.Ю. Термоупругие процессы при фильтрации нефти в пласте под действием высокочастотного электромагнитного излучения // «Современные проблемы электрофизики и электродинамики жидкостей». СПб., 1998.-С.268-271.

133. Копейкина Э.К. Влияние электрического поля на поверхностное натяжение неполярных жидкостей // Электронная обработка материалов, 1970. №4. -С.57-59.

134. Ревзин И.С. Экспериментальное исследование влияние переменного электрического поля на поверхностное натяжение жидкостей // Электронная обработка материалов, 1975. №3. -С.28-30.

135. Русанов А.И., Кузьмин В.Л. О влиянии электрического поля на поверхностное натяжение полярных жидкостей // Коллоидный журнал, 1977. Т.39, №2. -С.388-397.

136. Pohl Н.А. Some Effects of Nonuniform Fields on Dielectrics // Journal of Applied Physics, 1958. №8, P.56-62

137. B.M. Фомеченко, А.И. Мирошенков и др. Диэлектрофоретическое поведение клеточных суспензий // Электрон. Обраб. Материалов, 1975. №2.

138. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распросанение радиоволн. М., Высшая школа, 1974. — 536с.

139. Г.В. Кисунько. Основы теории электромагнитных полых резонаторов, Изд-во ВКАС, 1947.

140. Дж. К. Саусворт. Принципы и применения волноводной передачи. М., Советское радио. 459с.

141. Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник. М., Энергия, 1978. -480 с.

142. Бачинский А.И., Путилов В.В., Суворов Н.П. Справочник по физике. М., Учпедгиз, 1951. -380с.